使用LabVIEW 2010輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng)的設(shè)計

LabVIEW 2010是一個圖形化編程環(huán)境，可以輕松地使用任何傳感器在任何PC總線上進行測量。和基于文本的傳統(tǒng)編程語言相比，LabVIEW能夠幫助你更高效地采集數(shù)據(jù)，無論是簡單的溫度測量，還是具有1萬個通道的復雜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)捕獲。

LabVIEW程序被稱為虛擬儀器（VI）。每個VI都包括一個前面板和一個程序框圖。前面板相當于用戶的操作界面，可以在上面放置按鈕、開關(guān)、圖形、表格等各種控件。

圖1. LabVIEW的前面板作為用戶的操作界面，可以使用按鈕、旋鈕、圖形和圖表等控件進行定制。

在程序框圖上，你可以開發(fā)圖形化的代碼對測量數(shù)據(jù)進行采集和分析，也可以實現(xiàn)代碼的衍生和重用，以及和前面板控件的交互。

圖2. 在程序框圖上，你可以編寫包括節(jié)點、連線和循環(huán)結(jié)構(gòu)的圖形化代碼。

數(shù)據(jù)采集應用一般包括信號采集，在前面板的圖形或圖表中顯示數(shù)據(jù)，以及保存數(shù)據(jù)至文件。在LabVIEW中，可以很容易的實現(xiàn)這些功能，而且其配置和創(chuàng)建都很有特點。

MAX

NI的所有數(shù)據(jù)采集（DAQ）設(shè)備都包含Measurement & Automation Explorer （MAX），一個配置和測試工具。MAX的功能包括：

* 使用交互式的測試面板對數(shù)據(jù)采集硬件進行配置和測試

* 查詢設(shè)備管腳和說明文檔

* 創(chuàng)建虛擬通道

測試面板

MAX可以顯示連接到電腦上的所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在MAX中，你可以打開設(shè)備的測試面板，并使用它來驗證信號連接是否正確，以及實時觀察具體的信號值（如圖3所示）。

圖3. 在MAX的測試面板中，你可以測試數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能以及驗證信號連接。

設(shè)備管腳

在MAX中，右擊數(shù)據(jù)采集設(shè)備，選擇“設(shè)備管腳”，就可以立刻查看設(shè)備的模擬、數(shù)字和計數(shù)器通道對應的端子（如圖4所示）。

圖4. 使用MAX可以快速查詢設(shè)備管腳。

虛擬通道

在MAX中，可以建立虛擬通道來映射配置信息到設(shè)備上某個特定的物理通道，比如縮放系數(shù)和輸入限制。MAX具有很多虛擬通道測量類型，包括壓力、力和力矩（如圖5所示）。通過使用虛擬通道，你可以快速地將原始電壓轉(zhuǎn)換成工程單位，比如牛頓或磅/平方英寸。

圖5. 你可以使用MAX來建立虛擬通道，并設(shè)定參數(shù)，比如縮放系數(shù)、輸入限制和工程單位。

NI-DAQmx驅(qū)動軟件

NI的所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備都包含NI-DAQmx，一個綜合性的硬件驅(qū)動，包括DAQ助手和底層應用編程接口（API）。

DAQ助手

DAQ助手是一個基于對話框的向?qū)?，可以在MAX或LabVIEW中訪問，使用它可以創(chuàng)建虛擬通道和測量任務(wù)，而且不需要編程。

圖6. DAQ助手可以幫助你快速地采集或產(chǎn)生數(shù)據(jù)，而且不需要編程。

NI-DAQmx API

雖然DAQ助手提供了快速簡單的方法用于采集或產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并且不需要編程，但更多的高級用戶可能需要增加靈活性和底層控制，對他們來說，光有DAQ助手是不夠的。NI-DAQ驅(qū)動提供了綜合性的API，包括基本和高級的函數(shù)，可以用來控制諸如定時、同步、數(shù)據(jù)處理和執(zhí)行控制等的參數(shù)（如圖7所示）。

圖7. 使用NI-DAQmx提供的API來指定高級參數(shù)，比如觸發(fā)和同步。

定制前面板

LabVIEW 2010具有數(shù)百個控件，其中包括可拖放控件、圖形和3D繪圖工具，這些控件可以幫助你快速地創(chuàng)建圖形化的用戶界面。右鍵點擊這些內(nèi)置的控件就可以在幾秒鐘內(nèi)自定義它們的位置、大小、對齊方式、刻度和顏色。

圖8. 在LabVIEW的前面板上可以輕松地創(chuàng)建定制的用戶界面，包括圖表、旋鈕和按鈕。

圖8顯示了兩個控件 — Number of Measurements and Delay （sec）和一個波形圖顯示控件，命名為Temperature Graph。通過改變Number of Measurements and Delay （sec）控件輸入的值，可以在Temperature Graph顯示控件上看到由該VI生成的結(jié)果。該VI在顯示控件上生成的結(jié)果基于程序框圖上創(chuàng)建的代碼。

在LabVIEW 2010中，你可以使用自定義控件、圖像和裝飾來對前面板進行完全的定制（如圖9所示）。

圖9. 高級用戶可以完全定制LabVIEW前面板的外觀和感覺。

范例查找器和LabVIEW社區(qū)

LabVIEW 2010包括數(shù)百個VI范例，可以幫助你快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集應用。你可以使用LabVIEW范例查找器搜索范例（如圖10所示）。

圖10. LabVIEW范例查找器包括數(shù)百個用于特定應用和行業(yè)的VI范例。

NI開發(fā)者社區(qū)

在NI開發(fā)者社區(qū)，你可以與全球的工程師和科學家一起交流最新的范例代碼，技術(shù)指南，參考書等等。在分享開發(fā)經(jīng)驗的同時，你也可以學到最新的技術(shù)，更可以與開發(fā)同樣應用的LabVIEW或NI其它產(chǎn)品的專家取得聯(lián)系。

采集、分析和記錄數(shù)據(jù)的最簡單方法

使用LabVIEW 2010對測量數(shù)據(jù)進行采集、分析和記錄，是最簡單也是最靈活的方法。而且有了像MAX、NI-DAQmx和LabVIEW范例查找器這樣的工具，你可以快速地創(chuàng)建你的應用，并根據(jù)你的系統(tǒng)和需要對其進行定制。

責任編輯：gt